RU2525993C1 - Exhaust unit for gas-turbine plant - Google Patents

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: exhaust unit comprises a diffuser, an adapter with flow-separating ribs and a cassette-type noise suppressor located at the angle of 30-60° to the adapter axis. Every noise suppressor cassette consists of a load-bearing framework lined with sheets, with a cavity between them filled with the noise-absorbing material. The side of the cassette inclined to the diffuser is lined with a perforated sheet, while the opposite side is lined with a solid sheet.

EFFECT: invention will help increase the efficiency of noise suppression in the exhaust device due to provided uniform flow motion.

2 dwg

Description

Изобретение относится к выхлопным устройствам и может использоваться в составе газоперекачивающего агрегата (ГПА) с газотурбинной установкой (ГТУ).The invention relates to exhaust devices and can be used as part of a gas pumping unit (GPU) with a gas turbine installation (GTU).

Основным источником шума газоперекачивающего агрегата является поток выхлопных газов из газотурбинной установки. Выхлопное устройство предназначено для безопасного удаления выхлопных газов из газотурбинной установки и снижения уровня шума. Известно выхлопное устройство для ГТУ, описанное в книге «Монтаж, испытания и эксплуатация ГПА в блочно-контейнерном исполнении» Апанасенко А.И. и др., Л., Недра, 1991 г., стр.17-29, содержащее последовательно соединенные диффузор, переходник, шумоглушитель. Шумоглушитель кассетного типа, в котором каждая кассета состоит из силового каркаса, обшитого листами, полость между которыми заполнена звукопоглощающим материалом. Кассеты установлены вдоль направления потока.The main source of noise of a gas pumping unit is the exhaust gas flow from a gas turbine plant. The exhaust device is designed to safely remove exhaust gases from a gas turbine plant and reduce noise. Known exhaust device for gas turbines, described in the book "Installation, testing and operation of the gas compressor unit in a block-container version" Apanasenko A.I. et al., L., Nedra, 1991, pp. 17-29, containing a consecutively connected diffuser, adapter, muffler. A cassette-type silencer, in which each cassette consists of a power frame, sheathed with sheets, the cavity between which is filled with sound-absorbing material. Cartridges are installed along the direction of flow.

Устройство взято за прототип.The device is taken as a prototype.

Недостатком данного технического решения является то, что при работе агрегата выхлопные газы внутри выхлопного устройства сохраняют высокую турбулентность, что приводит к образованию высокого уровня шума. Поворот газов под прямым углом в переходнике создает высокое газодинамическое сопротивление. Шумоглушащие кассеты, установленные вдоль потока выхлопных газов, имеют низкую эффективность звукопоглощения вследствие небольшого угла установки к направлению распространения звука.The disadvantage of this technical solution is that during operation of the unit, the exhaust gases inside the exhaust device retain high turbulence, which leads to the formation of a high noise level. Turning gases at right angles in the adapter creates a high gas-dynamic resistance. Sound-attenuating cassettes installed along the exhaust gas flow have low sound absorption efficiency due to the small installation angle to the direction of sound propagation.

Такой тракт не обеспечивает равномерного движения выхлопных газов, которое является главным условием глушения звука.Such a path does not provide uniform movement of exhaust gases, which is the main condition for silencing sound.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности работы устройства по снижению шума в работающем ГПА за счет оптимизации геометрических параметров проточной части выхлопного устройства.An object of the invention is to increase the efficiency of the device to reduce noise in a running gas compressor unit by optimizing the geometric parameters of the flow part of the exhaust device.

Технический результат достигается тем, что в выхлопном устройстве, содержащем диффузор, переходник, шумоглушитель кассетного типа, каждая кассета в котором состоит из силового каркаса, обшитого листами, полость между которыми заполнена звукопоглощающим материалом, в переходнике установлены разделяющие поток ребра, шумоглушитель размещен под углом 30-60° к продольной оси переходника, а кассеты обшиты перфорированным листом со стороны, наклоненной к диффузору, и цельным листом с противоположной стороны.The technical result is achieved by the fact that in the exhaust device containing a diffuser, adapter, cassette-type silencer, each cartridge in which consists of a power frame sheathed with sheets, the cavity between which is filled with sound-absorbing material, ribs dividing the flow are installed in the adapter, the silencer is placed at an angle of 30 -60 ° to the longitudinal axis of the adapter, and the cassettes are sheathed with a perforated sheet on the side inclined to the diffuser, and a solid sheet on the opposite side.

Разделение потока выхлопных газов на несколько потоков с помощью ребер снижает турбулентность потока и, соответственно, снижает уровень шума. Размещение шумоглушителя под углом 30-60° к продольной оси переходника повышает поглощение звука шумопоглощающим материалом кассет, размещенным за перфорированным листом. Сплошной лист кассет с обратной стороны повышает эффективность шумоглушения за счет шумоизоляции потока и дополнительно - прочность конструкции.Dividing the exhaust gas stream into several streams using ribs reduces the turbulence of the stream and, accordingly, reduces the noise level. Placing the muffler at an angle of 30-60 ° to the longitudinal axis of the adapter increases sound absorption by the sound-absorbing material of the cassettes located behind the perforated sheet. A continuous sheet of cassettes on the reverse side increases the sound attenuation efficiency due to the sound insulation of the flow and, in addition, the structural strength.

Изобретение поясняется эскизами, на которых изображен общий вид устройства и показаны направления движения турбулентных потоков выхлопных газов (фиг.1). На фиг.2 показана конструкция с вертикальным выхлопом.The invention is illustrated by sketches, which depict a General view of the device and shows the direction of movement of turbulent exhaust gas flows (figure 1). Figure 2 shows the design with a vertical exhaust.

На эскизах обозначены:On the sketches are indicated:

1 - диффузор,1 - diffuser

2 - переходник,2 - adapter

3 - шумоглушитель,3 - silencer,

4 - ребра,4 - ribs

5 - кассета,5 - cassette

6 - перфорированный лист,6 - perforated sheet,

7 - сплошной лист,7 - a continuous sheet,

α - угол между осью диффузора и шумоглушителем (плоскостью корпуса).α is the angle between the axis of the diffuser and the muffler (body plane).

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При запуске и работе ГТУ внутри выхлопного устройства образуется турбулентный пульсирующий поток выхлопных газов, являющийся носителем звуковых колебаний большой силы, что создает экологическую опасность на рабочих местах персонала. Верхний уровень шума, кроме того, ограничен санитарными нормами.During the start-up and operation of gas turbines, a turbulent pulsating flow of exhaust gases is formed inside the exhaust device, which is a carrier of high-power sound vibrations, which creates an environmental hazard in the workplace of personnel. The upper noise level is also limited by sanitary standards.

Турбулентный поток, проходя через диффузор 1 в переходник 2 между ребрами 4, разделяется и теряет энергию. Разделенные потоки, попадая в глушитель 3, теряют шумность вследствие гашения собственных колебаний в звукопоглощающем материале, размещенном в кассетах 5 под перфорированными листами 6. Сплошные листы 7, установленные на противоположной стороне кассет, обеспечивают звукоизоляцию от потока газов. Замена поворота всего потока под прямым углом на два поворота разделенных потоков под углом 30-60° существенно снижает газодинамическое сопротивление в тракте и повышает равномерность истечения газов из устройства, что также снижает уровень шума, т.е. повышает эффективность работы выхлопного устройства.The turbulent flow passing through the diffuser 1 into the adapter 2 between the ribs 4, is divided and loses energy. Separated streams falling into the muffler 3 lose their noise due to the damping of their own vibrations in the sound-absorbing material placed in the cassettes 5 under the perforated sheets 6. The solid sheets 7 mounted on the opposite side of the cassettes provide sound insulation from the gas flow. Replacing the rotation of the entire stream at a right angle with two turns of the separated flows at an angle of 30-60 ° significantly reduces the gas-dynamic resistance in the path and increases the uniformity of the outflow of gases from the device, which also reduces the noise level, i.e. increases the efficiency of the exhaust device.

Таким образом, использование изобретения позволяет обеспечить повышение эффективности работы выхлопного устройства по снижению шума за счет повышения равномерности движения потока выхлопных газов и снижения пульсации.Thus, the use of the invention allows to increase the efficiency of the exhaust device to reduce noise by increasing the uniformity of the flow of exhaust gases and reducing ripple.

Claims (1)

Выхлопное устройство для газотурбинной установки, содержащее диффузор, переходник, шумоглушитель кассетного типа, каждая из кассет в котором состоит из силового каркаса, обшитого листами, полость между которыми заполнена звукопоглощающим материалом, отличающееся тем, что шумоглушитель размещен под углом 30-60° к оси переходника, в переходнике установлены разделяющие поток ребра, а кассеты обшиты перфорированным листом со стороны, наклоненной к диффузору, и цельным листом с противоположной стороны. An exhaust device for a gas turbine installation containing a diffuser, adapter, cassette-type silencer, each of the cassettes of which consists of a power frame sheathed with sheets, the cavity between which is filled with sound-absorbing material, characterized in that the silencer is placed at an angle of 30-60 ° to the axis of the adapter , ribs dividing the flow are installed in the adapter, and the cassettes are sheathed with a perforated sheet on the side inclined to the diffuser and a solid sheet on the opposite side.

Images